FAPH評價交通安全系統的脆性源

李 丹，呂智林

(廣西大學電氣工程學院)

1 模糊層次分析法(FAPH)

(1)建立系統的遞階層次圖。遞階層次圖一般分為三層:最高層(目標層)，中間層(準則層)和最底層(措施層)。之后標注上層因素與下層因素的關系，用結構圖表示。

(2)構造模糊一致矩陣，表示同階層兩兩因素間的相對重要程度。

(3)計算各層次因素對上一層某因素的重要性程度。

(4)計算最底層相對最高層因素的相對重要程度。

2 FAPH評價交通安全系統脆性源

2.1 建立交通安全系統遞階層次圖

依據文獻中宏觀、微觀因素分析，得出影響交通安全的遞階層次結構圖，如圖1所示。

圖1 交通安全系統遞階層次結構圖

2.2 構造判斷矩陣

判斷矩陣APH是分析的基礎，量化了相互聯系的元素間影響的相對重要性。當一個上層元素與下層多個元素有聯系時，一般難于定出下層因素間的相對重要程度，但如果每次取兩個元素比較，就容易定出哪個重要哪個次要。

由圖 1 得出判斷矩陣 A-B(B1，B2，…，B6)，B1-C(C1，C2，C3，C4)，…，B6-C(C26，C27，C28)分別表示針對上一層某因素，本層次因素之間相對重要程度的比較。如A-B(B1，B2，…，Bn)表示針對 A 層元素，中間層 B 中 Bi(i，2，…，n)元素間相對重要程度，表示為

矩陣中元素bij值表示元素Bi和元素Bj相對于A元素進行比較時，元素Bi和元素Bj具有模糊關系“…比…重要的多”的隸屬度。0.1～0.9標度給予數量標度，準確地描述任意兩個因素關于某準則的相對重要程度。

表 1 0.1～0.9 數量標度

依據文獻中的專家調查結果構造判斷矩陣。

構造判斷矩陣中，宏觀因素以所占比重差作為判斷隸屬度的依據，微觀因素以影響程度差作為依據。元素Bi比元素Bj所占的比重大于等于10%或影響程度大于1時，bij=0.9，bji=0.1，表示 Bi比 Bj極端重要;元素 Bi比元素 Bj所占的比重差介于8% ～9%或影響程度介于0.8～0.9時，bij=0.8，bji=0.2，表示 Bi比 Bj重要得多;元素 Bi比元素 Bj所占的比重差介于5% ～7%或影響程度差介于0.5～0.7時，bij=0.7，bji=0.3，表示 Bi比 Bj明顯重要;元素 Bi比 Bj元素所占的比重差介于1% ～4%或影響程度介于0.1～0.4時，bij=0.6，bji=0.4，表示 Bi比 Bj稍微重要;元素 Bi比元素 Bj所占的比重差或影響程度差等于 0時，bij=0.5，bji=0.5，表示Bi比Bj同等重要。

至此，得到如下判斷矩陣:

2.3 將判斷矩陣改造成模糊一致矩陣

設上面判斷矩陣為E=［eij］m×m來表示，則對判斷矩陣按行求和，記為

并施以如下變換

由此建立了如下的模糊一致矩陣R=［rij］m×m。

2.4 單層次排序

由模糊一致矩陣求出各層次元素相對于上一層次某因素的重要程度權重值向量wi(i=1，2，…，6)即單層次排序，如下wi表示C層各元素相對于B層中B1元素的重要性的權重值。這里采用根法，將模糊一致矩陣R的各個列向量采用幾何平均，然后歸一化，得到的列向量就是權重向量。計算公式為

B 層相對于 A 層:w0=［0.223 8，0.158 1，0.166 7，0.146 61，0.158 1，0.146 6］T

C 層相對于 B1層:w1=［0.294 7，0.243 7，0.192 4，0.369 2］T

C 層相對于 B2層:w2=［0.322 2，0.344 5，0.333 3］T

C層相對于B3層:

w3=［0.148 3，0.117 6，0.086 7，0.135 5，0.126 6，0.108 6，0.106 1，0.080 1，0.090 6］T

C 層相對于 B4層:w4=［0.288 3，0.378 3，0.333 4］T

C 層相對于 B5層:w5=［0.207 4，0.172 7，0.216 0，0.134 7，0.122 8，0.146 4］T

C 層相對于 B6層:w6=［0.355 6，0.322 2，0.322 2］T

2.5 總排序及結果分析

由以上結果可以最后得出C層的所有因素對于目標層A的重要性權重值向量。例如，用w0向量中的第一個元素值分別乘以w1中的各個元素值得到的就是C層中從C1到C4元素對交通系統安全的重要性的權重向量;用w0向量中的第二個元素值分別乘以w2中的各個元素值得到的就是C層中從C5到C7元素對交通系統安全的重要性的權重向量，如此計算下去組成了C層的所有因素對于目標層A的權重總排序W。

權重值向量中權重越大的表示對交通安全系統的重要程度越高，對交通安全起著舉足輕重的作用，該部分的崩潰很容易導致系統的癱瘓。由最后的結果得出最主要脆性源是C1(駕駛員禮讓意識缺乏)，C4(交通安全教育重視不夠)，其次，C2(酒駕、疲駕、無證駕駛現象)，C6(機動車安全保準不完善、安全性能差)，C7(機動車的改裝問題)，C18(對營運車輛和駕駛員監督措施不完善)，C26(交通科研與開發重視程度不夠、沒有資金保障)也是主要的脆性源。

3 結論

本文針對容易引發交通安全事故的微觀因素，采用模糊層次分析法評價了脆性源。進行單層次排序及總排序時都要對判斷矩陣進行求解特征根檢驗矩陣是否具有一致性，如果不一致必須經規格化進行調整直到矩陣具有一致性。改造判斷矩陣為模糊一致矩陣正好解決了一致性問題，不再需要檢驗調整繁瑣的過程。通過模糊層次分析評價得出，具有主觀能動性的交通參與者無疑是交通安全系統中的最主要的脆性源，實際上，交通安全事故的原因也基本歸因于此。

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［1］王彥亭，趙愛國.我國道路交通安全發展情景分析［J］.中國安全科學學報，2005，15(1):43-36.

［2］戴冀峰，馬健霄.交通工程概論［M］.北京:人民交通出版社，2006.

［3］孟清華，王保國，王瑞君.基于交通安全的人-車-環境系統的研究［J］.車輛與動力技術，2004(2):60-64.